JP2017149637A - Hydration acceleration method of steel slag - Google Patents

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達弥 佐々木
Tatsuya Sasaki
達弥 佐々木
宣裕 小林
Yoshihiro Kobayashi
宣裕 小林
長満 古村
Nagamitsu Furumura
長満 古村
陵平 鈴木
Ryohei Suzuki
陵平 鈴木
井上 健
Takeshi Inoue
健 井上
量一 山中
Ryoichi Yamanaka
量一 山中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide slag appropriate for applications such as a road-base material by effective and secure hydration acceleration of steel slag.SOLUTION: A hydration acceleration method of steel slag includes: a crush step 2 of crushing steel slag; a water imparting step 4 of scattering water to the steel slag crushed in the crush step 2 to uniformly impart water to the steel slag; and a steam aging step 3 of steam-aging the steel slag with water imparted at the water imparting step 4. In the water imparting step 4, the steel slag is preferably kneaded after imparting water to the steel slag in an integrated condition or water may preferably be imparted to the steel slag in a non-integrated condition.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、製鋼スラグを蒸気エージングするに際し、予め水分を均一付与することで、水和促進効果を増大させる製鋼スラグの水和反応促進方法に関するものである。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for promoting the hydration reaction of steelmaking slag that increases the hydration promotion effect by uniformly applying moisture in advance when steam aging the steelmaking slag.

近年、廃棄物の低減や天然資源の枯渇等の問題から、スラグを土工用や路盤材として利用することが注目されている。路盤材などの用途には、予備処理工程、転炉、二次精錬工程などから排滓される製鋼スラグ等が利用されている。
ところで、上述した路盤材の用途で製鋼スラグを使用する際には、施工後に路盤材が膨張しないように、JIS A 5015:2013(道路用鉄鋼スラグ)に定められた手法で得られる膨張基準(1.5%)を遵守する製鋼スラグを用いる必要がある。加えて、土工の用途で製鋼スラグを使用する際には、例えばJSTM H 8001(土工用製鋼スラグ砕石)に定められた手法で得られる膨張基準(1.5%)を遵守する製鋼スラグを用いる必要がある。それゆえ、予め製鋼スラグの水和反応を促進させて、施工後に膨張が起きないようにする技術が、特許文献1〜特許文献5に示すように開発されている。
In recent years, attention has been paid to the use of slag as an earthwork or roadbed material due to problems such as reduction of waste and depletion of natural resources. For applications such as roadbed materials, steelmaking slag and the like discharged from a pretreatment process, a converter, a secondary refining process, and the like are used.
By the way, when using steelmaking slag for the above-mentioned use of roadbed material, an expansion standard obtained by a method defined in JIS A 5015: 2013 (steel slag for roads) so that the roadbed material does not expand after construction ( It is necessary to use steel slag that complies with 1.5%). In addition, when using steelmaking slag for earthwork applications, it is necessary to use steelmaking slag that complies with the expansion standard (1.5%) obtained by the method specified in JSTM 8001 (steel slag crushed stone for earthwork), for example. is there. Therefore, as shown in Patent Document 1 to Patent Document 5, a technique for accelerating the hydration reaction of steelmaking slag in advance to prevent expansion after construction has been developed.

例えば、特許文献1には、鉄鋼スラグ肥料に対し、最大粒径を40mm以下に調整し、蒸気エージング(4日間)および/または大気エージング処理することで、スラグの水和崩壊性(膨張)を抑制する転炉スラグ肥料の水中崩壊性抑制技術が開示されている。
また、特許文献2には、大塊の転炉スラグに対し、蒸気エージング処理を施し、小塊に粒度調整したあと、自然(大気)エージングあるいは蒸気エージング処理を実施することで、従来のエージング処理よりも大幅に蒸気使用原単位を削減して、スラグの膨張率を低減する転炉スラグの粒度調整および膨張抑制技術が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses that the slag hydration disintegration (expansion) is adjusted by adjusting the maximum particle size to 40 mm or less for the steel slag fertilizer and performing steam aging (4 days) and / or atmospheric aging treatment. An underwater disintegration suppression technique for suppressing converter slag fertilizer is disclosed.
Patent Document 2 discloses that conventional aging treatment is performed by performing steam aging on large converter slag, adjusting the particle size to small lumps, and then performing natural (atmospheric) aging or steam aging. Further, there has been disclosed a converter slag particle size adjustment and expansion suppression technique that significantly reduces the steam consumption basic unit and reduces the expansion rate of the slag.

また、特許文献3には、粒径25mm以下の転炉スラグに対し、72時間の蒸気エージング処理と炭酸溶液へ浸漬し、転炉スラグを炭酸化し土木用材料としている高炉除冷スラグおよび転炉スラグの膨張抑制の技術が開示されている。
さらに、特許文献4には、積み置きした水砕スラグに散水し、散水後に非透水性被覆材で覆い、エージング処理を実施することで、水砕スラグの膨張を抑制する技術が開示されている。
Patent Document 3 discloses that a converter slag having a particle size of 25 mm or less is immersed in a steam aging treatment and a carbonic acid solution for 72 hours, and the converter slag is carbonated and used as a civil engineering material. A technique for suppressing expansion of slag has been disclosed.
Furthermore, Patent Document 4 discloses a technique for suppressing the expansion of the granulated slag by sprinkling water on the accumulated granulated slag, covering with a water-impermeable coating material after sprinkling, and performing an aging treatment. .

さらにまた、特許文献5には、製鋼スラグの蒸気エージング処理に際し、当該スラグの含水率を10重量%以上に含水させるものであって、含水付与方法として深さ1mの水没用ピットに24時間に亘ってスラグを浸漬させる技術が開示されている。   Furthermore, in Patent Document 5, in the steam aging treatment of steel slag, the water content of the slag is made to be 10% by weight or more, and the water content is applied to a submerged pit having a depth of 1 m in 24 hours. A technique for immersing slag over the surface is disclosed.

特開2008−247665号公報JP 2008-247665 A 特開平6−56487号公報JP-A-6-56487 特開2010−13315号公報JP 2010-13315 A 特開2013−256413号公報JP 2013-256413 A 特開平8−12384号公報JP-A-8-12384

ところで、製鋼スラグに対するエージングを確実なものとするためには、エージングの対象となっている製鋼スラグに予め均一且つ十分な水分を付与する必要がある。
しかしながら、特許文献1〜特許文献3の技術は、製鋼スラグにおける蒸気エージングについて、処理対象である製鋼スラグに十分な水分を均一に付与しているかは記載されていない。すなわち、蒸気エージングの促進には水分が必要であるため、これらの方法で製鋼スラグの水和を十分に促進できるかどうかは不明である。
By the way, in order to ensure the aging with respect to the steelmaking slag, it is necessary to apply uniform and sufficient moisture to the steelmaking slag to be aged.
However, the technique of patent document 1-patent document 3 is not described whether sufficient water | moisture content is uniformly provided to the steelmaking slag which is a process object about the steam aging in steelmaking slag. That is, since moisture is required to promote steam aging, it is unclear whether these methods can sufficiently promote hydration of steelmaking slag.

一方、特許文献4の技術は、蒸気エージングの前に散水を行うものであるが、積み置きした製鋼スラグの上から直接水を散水するものであるため、散水された水が製鋼スラグに十分に含浸されず、散水にかかる時間が長大なものとなりやすい。
さらに、特許文献5の技術は、製鋼スラグに水を含浸させるのに、大がかりな水没用ピットを必要とするものであり、設備コストが高価なものとなりやすい。
On the other hand, although the technique of patent document 4 sprays water before steam aging, since water is sprinkled directly from the steelmaking slag piled up, the water sprayed is enough for steelmaking slag. It is not impregnated and the time required for watering tends to be long.
Furthermore, the technique of Patent Document 5 requires a large submerged pit to impregnate the steelmaking slag with water, and the equipment cost tends to be expensive.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、製鋼スラグを効率的に且つ確実に水和促進させて、路盤材などの用途に適したスラグを得ることができる製鋼スラグの水和促進方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and hydrated steelmaking slag capable of efficiently and reliably promoting hydration of steelmaking slag and obtaining slag suitable for applications such as roadbed materials. The purpose is to provide a promotion method.

上記課題を解決するため、本発明の製鋼スラグの水和促進方法は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の製鋼スラグの水和促進方法は、製鋼スラグを破砕する破砕工程と、前記破砕工程で破砕した製鋼スラグに水を散布して、当該製鋼スラグに均一に水を付与する水付与工程と、前記水付与工程で水が付与された製鋼スラグを蒸気エージングする蒸気エージング工程と、を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the method for promoting hydration of steelmaking slag of the present invention employs the following technical means.
That is, the method for promoting the hydration of steelmaking slag according to the present invention includes a crushing process for crushing steelmaking slag, and water application for uniformly applying water to the steelmaking slag by spraying water on the steelmaking slag crushed in the crushing process. And a steam aging process of steam aging the steelmaking slag to which water has been applied in the water application process.

なお、好ましくは、前記水付与工程は、集積状態とされた製鋼スラグに対して、水を付与した後で前記製鋼スラグを混練するとよい。
なお、好ましくは、前記水付与工程は、非集積状態とされた製鋼スラグに対して、水を付与するとよい。
なお、好ましくは、前記蒸気エージング工程を行うにあたって、前記水付与工程で水を付与したときの製鋼スラグの水分量が、式(1)の関係を満足するように、前記水付与工程でスラグに付与される水分の重量Lを決定するとよい。
In addition, Preferably, the said water provision process is good to knead | mix the said steelmaking slag, after providing water with respect to the steelmaking slag made into the accumulation state.
In addition, Preferably, the said water provision process is good to provide water with respect to the steelmaking slag made into the non-accumulation state.
Preferably, when performing the steam aging process, the water content of the steelmaking slag when water is applied in the water application process is changed to slag in the water application process so that the relationship of formula (1) is satisfied. It is preferable to determine the weight L of moisture to be applied.

なお、好ましくは、前記蒸気エージング工程を行うにあたって、
前記水付与工程で水を付与した後の製鋼スラグの水分量(X)と蒸気エージング処理時の蒸気流量(Y)との関係が以下の式(3)と式(4)の関係を満足するように、均一散水後スラグの水分量(X)と蒸気流量(Y)を制御するとよい。
Preferably, in performing the steam aging step,
The relationship between the water content (X) of the steelmaking slag after water is applied in the water application step and the steam flow rate (Y) during the steam aging treatment satisfies the relationship of the following equations (3) and (4). Thus, it is good to control the moisture content (X) and steam flow rate (Y) of slag after uniform watering.

本発明の製鋼スラグの水和促進方法によれば、製鋼スラグを効率的に且つ確実に水和促進させて、路盤材などの用途に適した製鋼スラグを得ることができる。   According to the method for promoting hydration of steelmaking slag of the present invention, steelmaking slag can be efficiently and reliably promoted to hydrate, and steelmaking slag suitable for applications such as roadbed materials can be obtained.

本実施形態にかかる製鋼スラグの水和促進方法の手順を示した図である。It is the figure which showed the procedure of the hydration promotion method of the steelmaking slag concerning this embodiment. 添加水分量に対する製鋼スラグの最大膨張率の変化を、水分の付与の仕方で比較した図である。It is the figure which compared the change of the maximum expansion coefficient of the steelmaking slag with respect to the amount of added water | moisture content by the method of provision of a water | moisture content. 添加水分量に対する製鋼スラグの最小膨張率の変化を、水分の付与の仕方で比較した図である。It is the figure which compared the change of the minimum expansion coefficient of the steelmaking slag with respect to the amount of addition water by the method of provision of moisture. 水を付与した後の製鋼スラグの水分量(X)と蒸気エージング処理時の蒸気流量(Y)とから成るパラメータと、最大膨張率との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the parameter which consists of the moisture content (X) of the steelmaking slag after providing water, and the steam flow rate (Y) at the time of a steam aging process, and a maximum expansion coefficient.

[第1実施形態]
以下、本発明にかかる製鋼スラグの水和促進方法の実施形態を、図を基に説明する。
なお、第1実施形態の水和促進方法は、転炉などにて精錬処理をする際に(スラグ排さい工程1で)生成される鉄鋼副産物である転炉スラグなどの製鋼スラグに対して適用されるものであり、製鋼スラグを効率的に水和可能なものとなっている。
[First Embodiment]
Hereinafter, an embodiment of a method for promoting hydration of steel slag according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the hydration promotion method of 1st Embodiment is applied with respect to steelmaking slag, such as converter slag which is a steel byproduct produced at the time of refining processing in a converter etc. (in slag discharge process 1). Thus, the steelmaking slag can be efficiently hydrated.

製鋼スラグには、酸化カルシウム(CaO)、二酸化珪素、酸化アルミニウム、鉄などが含まれている。この製鋼スラグは、精錬処理後に外部に排滓され生成し様々な用途に用いられている。
ところで、排さい後の製鋼スラグ中には、ケイ素、リン、硫黄等の不要な成分を除去するために添加された生石灰の一部が残存している。この生石灰は、free−CaO(遊離石灰)と呼ばれている。
Steelmaking slag contains calcium oxide (CaO), silicon dioxide, aluminum oxide, iron and the like. This steelmaking slag is exhausted and generated outside after the refining process and used for various purposes.
By the way, a part of quicklime added to remove unnecessary components such as silicon, phosphorus and sulfur remains in the steelmaking slag after being discharged. This quicklime is called free-CaO (free lime).

製鋼スラグの表面、若しくは表面近くにあるfree−CaOは、付与された水分と反応して、水酸化カルシウム(Ca(OH))となる。すなわち、製鋼スラグの表面、若しくは表面近くおいては、水和反応(CaO+HO→Ca(OH))が行われ、体積が約2倍に膨張する。さらに、水酸化カルシウム(Ca(OH))は、大気中において炭酸化して炭酸カルシウム(CaCO)となり、体積が約1.1倍に膨張する。 The free-CaO on the surface of the steelmaking slag or near the surface reacts with the applied moisture to become calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ). That is, a hydration reaction (CaO + H 2 O → Ca (OH) 2 ) is performed on or near the surface of the steelmaking slag, and the volume expands about twice. Furthermore, calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) is carbonated in the atmosphere to become calcium carbonate (CaCO 3 ), and the volume expands about 1.1 times.

特に、free−CaOの量が多い製鋼スラグにおいては、膨張性が大きく、路盤材として用いた場合、雨水などにより膨張してアスファルトが隆起して、舗装に影響を与える可能性がある。また、製鋼スラグの粒径が大きい場合は、内部までの水和が困難であること、膨張による自己崩壊(新生面の露出)などの理由から稀に水和不良が生じる虞がある。それ故、路盤材として出荷する前に、製鋼スラグを予め膨張させておき、路盤材などとして利用した際の膨張を抑制しておく水和促進方法が行われる。   In particular, steelmaking slag with a large amount of free-CaO has a high expansibility, and when used as a roadbed material, it may expand due to rainwater or the like, and asphalt may be raised to affect pavement. In addition, when the particle size of the steelmaking slag is large, there is a possibility that poor hydration may occur rarely due to reasons such as difficulty in hydration to the inside and self-collapse due to expansion (exposure of a new surface). Therefore, before shipping as a roadbed material, a hydration promotion method is performed in which steelmaking slag is expanded in advance and the expansion when used as a roadbed material or the like is suppressed.

水和促進方法は種々存在するが、例えば、製鋼スラグを破砕する破砕工程2と、破砕された製鋼スラグに蒸気を作用させて製鋼スラグの膨張を促進させる蒸気エージング工程3と、を有するものがある。なお、本法の促進方法においては、破砕工程2で0〜40mmの粒径に破砕された製鋼スラグは、スラグ置場(仮置き場)に積み上げられた後、エージングピット(蒸気エージング処理場)に積み付けられる。   There are various methods for promoting hydration. For example, there are those having a crushing step 2 for crushing steelmaking slag and a steam aging step 3 for promoting the expansion of the steelmaking slag by applying steam to the crushed steelmaking slag. is there. In the promotion method of this method, the steelmaking slag crushed to a particle size of 0 to 40 mm in the crushing step 2 is stacked in a slag storage area (temporary storage area) and then loaded in an aging pit (steam aging treatment area). Attached.

エージングピットに積み付けられた製鋼スラグに対しては、エージングピットの底部から蒸気が供給され、蒸気の作用で製鋼スラグの膨張が促進される。
ところで、「発明が解決しようとする課題」でも述べたように、蒸気を用いて製鋼スラグを予め膨張させようとしても、蒸気処理前のスラグの水分量が小さい値であるとエージングの効果が不十分となり、加えて、部分的にスラグの水分量が小さい値であるとエージングのされ方にもムラが生じ、製鋼スラグの膨張挙動に差が生じて、JIS A 5015 2013の規格値である水浸膨張比(膨張率)を超過する恐れがあり、路盤材としての利用が困難となる可能性がある。さらには、JSTM H 8001の規格値である水浸膨張比(膨張率)を超過する恐れもあり、土工材としての利用が困難となる可能性もある。
Steam is supplied to the steelmaking slag stacked in the aging pit from the bottom of the aging pit, and the expansion of the steelmaking slag is promoted by the action of the steam.
By the way, as described in “Problems to be Solved by the Invention”, even if an attempt is made to expand steelmaking slag in advance using steam, if the moisture content of the slag before steaming is small, the effect of aging is ineffective. In addition, if the moisture content of the slag is partially small, unevenness occurs in the way of aging, resulting in a difference in the expansion behavior of the steelmaking slag, and water that is the standard value of JIS A 5015 2013 There is a risk of exceeding the dip-expansion ratio (expansion rate), which may make it difficult to use as a roadbed material. Furthermore, the water immersion expansion ratio (expansion rate), which is the standard value of JSTM H 8001, may be exceeded, which may make it difficult to use as an earthwork material.

そこで、本発明では、破砕工程2で破砕した製鋼スラグに対して均一に水を散布して付与する水付与工程4を行っている。このような水付与工程4により製鋼スラグを予め均一に湿潤させておけば、蒸気エージング工程3で均一に水和促進反応が起きるため、製鋼スラグを確実に膨張させることが可能となる。
以下、本実施形態の製鋼スラグの水和促進方法について、図1〜図3を基に説明する。
Therefore, in the present invention, the water application step 4 is performed in which water is uniformly sprayed and applied to the steelmaking slag crushed in the crushing step 2. If the steelmaking slag is uniformly moistened in advance by such a water application step 4, the hydration promotion reaction occurs uniformly in the steam aging step 3, so that the steelmaking slag can be reliably expanded.
Hereinafter, the method for promoting hydration of steelmaking slag according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、本発明の製鋼スラグの水和促進方法は、製鋼スラグを破砕する破砕工程2と、破砕工程2で破砕した製鋼スラグに水を散布することで当該製鋼スラグに均一に水を付与する水付与工程4と、水付与工程4で水が付与された製鋼スラグを蒸気エージングする蒸気エージング工程3と、を有するものである。
具体的には、本発明の水付与工程4は、「集積状態とされた製鋼スラグに対して、水を付与した後で製鋼スラグを混練する」か、「非集積状態とされた製鋼スラグに対して散布状態で水を付与する」かのいずれか一方、若しくは両方を行うものとなっている。
As shown in FIG. 1, the method for promoting hydration of steelmaking slag according to the present invention is uniformly applied to the steelmaking slag by spraying water to the crushing process 2 for crushing the steelmaking slag and the steelmaking slag crushed in the crushing process 2. It has the water provision process 4 which provides water, and the steam aging process 3 which carries out steam aging of the steelmaking slag to which water was provided in the water provision process 4.
Specifically, in the water application step 4 of the present invention, the steelmaking slag that has been put into an accumulated state is kneaded with the steelmaking slag after water has been added to the steelmaking slag that has been put into a non-accumulated state. One or both of “applying water in a sprayed state” are performed.

以降では、まず第1実施形態として「非集積状態とされた製鋼スラグに対して散布状態で水を付与する」例を挙げて、本発明の水和促進方法を説明する。
上述した破砕工程2は、転炉などから排滓された製鋼スラグを、破砕機を用いて連続的に破砕する工程である。一般的に、本発明の破砕工程では移動式の破砕機などが用いられ、破砕機により破砕された製鋼スラグは、0〜40mmの粒度に細粒化される。そして、細粒化された製鋼スラグはコンベアベルトによりエージングピットに送られたり、スラグ置場に山状に積み上げられたりする。このコンベアベルトによる搬送時、あるいはスラグ置場への積み上げ時に水付与工程4が行われる。
In the following, the hydration promotion method of the present invention will be described by taking an example of “applying water in a sprayed state to a steelmaking slag in a non-accumulated state” as a first embodiment.
The crushing step 2 described above is a step of continuously crushing steelmaking slag discharged from a converter or the like using a crusher. Generally, in the crushing process of the present invention, a mobile crusher or the like is used, and the steelmaking slag crushed by the crusher is refined to a particle size of 0 to 40 mm. And the refined steelmaking slag is sent to an aging pit by a conveyor belt, or piled up in a slag storage area in a mountain shape. The water application process 4 is performed at the time of conveyance by this conveyor belt, or at the time of stacking to a slag storage place.

水付与工程4は、細粒化されると共に非積層状態とされた製鋼スラグに散布状態で水を付与するものである。この「非積層状態」とは、細粒化された製鋼スラグが多量に積み重なっていない状態、つまり薄く積み重ねられて存在している状態を示し、薄く堆積した状態で水平に運ばれる場合や薄いカーテンのような状態で垂直に落下している場合を示している。なお、この薄く体積した状態や薄いカーテンのような状態の厚さについては、好ましくは50cm以下、より好ましくは30cm以下、最も好ましくは10cm以下であると良い。   In the water application step 4, water is applied in a sprayed state to the steelmaking slag that has been made fine and non-laminated. This “non-laminated state” means a state in which a large amount of fine steelmaking slag is not stacked, that is, a state in which it is thinly stacked, and it is transported horizontally in a thinly stacked state or a thin curtain The case where it is falling vertically in such a state is shown. Note that the thickness of the thin volume state or the state of a thin curtain is preferably 50 cm or less, more preferably 30 cm or less, and most preferably 10 cm or less.

例えば、細粒化された製鋼スラグがスラグ置場に山盛りとなって積み上げられている場合であれば、破砕された製鋼スラグは、破砕されたものから順に、スラグ置場に上から連続して落下し、積み上げられていく。つまり、このようにスラグ置場に積み山となって積み上げられていく製鋼スラグ、言い換えればカーテンのように厚みのない状態で垂直に落下している製鋼スラグが、本実施形態の「非積層状態」の製鋼スラグとなる。そして、スラグ置場などに落下してくる製鋼スラグに、側方や上方に設置されたスプレー部などから連続して水をスプレー状に与えることが、第1実施形態における「非積層状態としたまま水を付与する」の一例ということになる。   For example, if the refined steelmaking slag is piled up in the slag storage area, the crushed steelmaking slag will fall continuously from the top to the slag storage area in order from the crushed material. It will be piled up. That is, the steelmaking slag that is piled up and piled up in the slag yard in this way, in other words, the steelmaking slag that falls vertically in a thin state like a curtain is the `` non-stacked state '' of this embodiment Steelmaking slag. And, to the steelmaking slag falling to the slag storage site etc., it is possible to continuously give water to the steelmaking slag from the side or the spray part installed above in the form of a spray in the “non-laminated state” in the first embodiment. It is an example of “giving water”.

また、細粒化された製鋼スラグをエージングピットにコンベアベルトなどを用いて搬送する場合であれば、破砕された製鋼スラグは、破砕されたものから順に、薄く積み重ねられてコンベアベルト上を連続して搬送されていく。つまり、このようにコンベアベルト上で薄く積み重ねられて運ばれる製鋼スラグも、本実施形態の「非積層状態」の製鋼スラグとなる。そして、コンベアベルト上で水平方向に搬送される製鋼スラグに、上方から連続して散布状に水を与えることが、第1実施形態における「非積層状態とされた製鋼スラグに散布状態で水を付与する」の別の例ということになる。   In addition, when transporting fine steelmaking slag to the aging pit using a conveyor belt or the like, the crushed steelmaking slag is continuously stacked on the conveyor belt in order from the crushed one. It will be transported. That is, the steelmaking slag that is thinly stacked and carried on the conveyor belt in this way also becomes the “non-laminated” steelmaking slag of the present embodiment. In addition, in the first embodiment, water is sprayed continuously on the steelmaking slag conveyed in the horizontal direction on the conveyor belt. This is another example of “grant”.

具体的には、上述した水付与工程4では、非積層状態にある単位重量あたりの製鋼スラグに対して、0.5wt%〜10wt%の水が付与される。このようにすれば、水を付与した後の製鋼スラグ、言い換えれば蒸気エージング工程3に供給される製鋼スラグの水分量を、山積みされた製鋼スラグに対して均一に2.5wt%以上、好ましくは5wt%以上、さらに好ましくは8wt%以上とすることができる。   Specifically, in the water application step 4 described above, 0.5 wt% to 10 wt% of water is applied to the steelmaking slag per unit weight in a non-laminated state. In this way, the water content of the steelmaking slag after the application of water, in other words, the steelmaking slag supplied to the steam aging process 3, is uniformly 2.5 wt% or more with respect to the piled steelmaking slag, preferably It can be 5 wt% or more, more preferably 8 wt% or more.

上述したように非積層状態とした製鋼スラグに水を付与すれば、製鋼スラグの全体に均一に水が行き渡り、スラグ全体に水を含ませることが可能となる。その結果、製鋼スラグのエージング効果に積み山の部位毎でバラつきが発生し難くなり、製鋼スラグの全体で膨張率の低いスラグを生成することができるようになる。
また、このような水付与工程4は、破砕後の製鋼スラグの搬送に合わせて行われるので、水付与工程4のみを行う製造設備を新たに設ける必要がないし、水付与工程4を設けても従来の水和促進方法に比べて時間が大幅に長くなる心配もない。
As described above, when water is applied to the steelmaking slag in a non-laminated state, the water is evenly distributed throughout the steelmaking slag, and water can be contained in the entire slag. As a result, it becomes difficult for the aging effect of the steelmaking slag to occur at each part of the pile, and it is possible to generate slag having a low expansion coefficient in the entire steelmaking slag.
Moreover, since such a water provision process 4 is performed according to conveyance of the steelmaking slag after crushing, it is not necessary to newly provide the manufacturing equipment which performs only the water provision process 4, and even if it provides the water provision process 4 There is no worry that the time will be significantly longer than in conventional hydration promotion methods.

このように水付与工程4で均一に水が付与された製鋼スラグはエージングピットに搬送され、エージングピットにおいて蒸気エージングされる。
蒸気エージング工程3は、エージングピットに積み付けられた製鋼スラグに対して、製鋼スラグの下方(エージングピットの下部)から蒸気を製鋼スラグ内に向かって供給し、製鋼スラグ内に供給された蒸気を用いて製鋼スラグを水和させる工程である。このような蒸気エージング工程3に製鋼スラグを供給すると、蒸気の作用で製鋼スラグのfree−CaOなどが水和反応を起こし、処理後の製鋼スラグの膨張を抑制できる。
In this way, the steelmaking slag to which water has been uniformly applied in the water application step 4 is conveyed to the aging pit and steam-aged in the aging pit.
In the steam aging process 3, steam is supplied toward the steelmaking slag from below the steelmaking slag (lower part of the aging pit) with respect to the steelmaking slag stacked in the aging pit, and the steam supplied into the steelmaking slag is supplied. It is the process of using and hydrating steelmaking slag. If steelmaking slag is supplied to such a steam aging process 3, the free-CaO of steelmaking slag will raise | generate a hydration reaction by the effect | action of a steam, and the expansion of the steelmaking slag after a process can be suppressed.

具体的には、上述した蒸気エージング工程3は、操業状況によって処理時間の長短が変化するものの、24hr〜96hrの処理時間で処理される。また、蒸気エージングの処理中には、上述した蒸気だけでなく、適宜液体の水を散布状に与える場合もある。
なお、前述したように水分付与工程4で水分を付与した時の製鋼スラグの水分量は2.5wt%以上、好ましくは5wt%以上、さらに好ましくは8wt%以上であることが望ましいため、水分付与工程4で製鋼スラグに供給される水分の重量L(kg)は、以下の式(1)を用いて以下のように決定することができる。
Specifically, the above-described steam aging process 3 is processed in a processing time of 24 hr to 96 hr, although the length of the processing time varies depending on the operation status. In addition, during the steam aging process, not only the above-described steam but also liquid water may be provided in a sprayed manner as appropriate.
As described above, the moisture content of the steelmaking slag when moisture is applied in the moisture application step 4 is 2.5 wt% or more, preferably 5 wt% or more, more preferably 8 wt% or more. The weight L (kg) of the water supplied to the steelmaking slag in step 4 can be determined as follows using the following formula (1).

つまり、蒸気エージング工程3で処理される製鋼スラグの重量W(kg)が決まれば、水分付与工程4で製鋼スラグに供給される水分の重量L(kg)を決定することが可能となる。
また、上述したように非積層状態とした製鋼スラグに水を付与すれば、製鋼スラグの全体に均一に水が行き渡り、スラグ全体に水を含ませることが可能となる。その結果、堆積したスラグ間における通気性が良好となり、蒸気エージングにおける蒸気の使用量を削減することが出来る。なお、処理後の膨張を抑制できる製鋼スラグの水分量X(wt%)と蒸気流量Y(t/h・t-slag)について関係を見出しており、以下の式(3)および式(4)を用いて、最適な水分量X (wt%)と蒸気流量Y(t/h・t-slag)を決定することができる。
That is, if the weight W (kg) of the steelmaking slag processed in the steam aging process 3 is determined, the weight L (kg) of the water supplied to the steelmaking slag in the moisture application process 4 can be determined.
Moreover, if water is applied to the steelmaking slag in a non-laminated state as described above, the water can be evenly distributed throughout the steelmaking slag, and water can be contained in the entire slag. As a result, the air permeability between the accumulated slags becomes good, and the amount of steam used in steam aging can be reduced. In addition, the relationship between the water content X (wt%) and the steam flow rate Y (t / h · t-slag) of the steelmaking slag capable of suppressing the expansion after the treatment has been found, and the following equations (3) and (4) Can be used to determine the optimum water content X (wt%) and steam flow rate Y (t / h · t-slag).

なお、操業状況に応じて、式(3)におけるパラメータ「60×((0.7×X)+(Y))」の上限は、650以下、好ましくは600以下、より好ましくは550、さらに好ましくは500とされるのが良い。また、パラメータ「60×((0.7×X)+(Y))」の下限は、150以上、好ましくは200以上、より好ましくは250以上、更に好ましくは300以上とされるのが良い。   Note that the upper limit of the parameter “60 × ((0.7 × X) + (Y))” in the formula (3) is 650 or less, preferably 600 or less, more preferably 550, more preferably, depending on the operation status. Is preferably 500. Further, the lower limit of the parameter “60 × ((0.7 × X) + (Y))” may be 150 or more, preferably 200 or more, more preferably 250 or more, and still more preferably 300 or more.

一方、式(4)の水分量Xの下限値(wt%)は、2.5wt%以上、好ましくは5wt%以上、さらに好ましくは8wt%以上とされるのが良く、蒸気流量Yの下限値(t/h・t-slag)は、1.0t/h・t-slag以上、好ましくは1.5t/h・t-slag以上、さらに好ましくは2.5t/h・t-slag以上とするのが良い。
上述した第1実施形態の水和促進方法によれば、蒸気エージングの前に製鋼スラグ全体に予め水分を均一付与することが可能となり、製鋼スラグの水和促進効果を大きく増大させることが可能であるため、膨張率の低いスラグの製造が可能となる。
On the other hand, the lower limit (wt%) of the moisture amount X in the formula (4) is preferably 2.5 wt% or more, preferably 5 wt% or more, more preferably 8 wt% or more. (t / h · t-slag) is 1.0 t / h · t-slag or more, preferably 1.5 t / h · t-slag or more, more preferably 2.5 t / h · t-slag or more. Is good.
According to the hydration promotion method of the first embodiment described above, moisture can be uniformly applied to the entire steelmaking slag in advance before steam aging, and the hydration promotion effect of the steelmaking slag can be greatly increased. Therefore, it is possible to manufacture a slag having a low expansion coefficient.

その結果、スラグの水和反応促進(膨張抑制)することで、スラグの利材化を促進することが可能となり、同副産物の有効利用が可能となる。
また、上述した第1実施形態の水和促進方法を行えば、蒸気エージング工程3を行った製鋼スラグの水和が十分に促進されているため、製鋼スラグの水和促進方法の1つである図1中に示す大気エージング工程5は行っても良いし、行わなくても良いようになる。つまり、第1実施形態の水和促進方法では、大気エージング工程5を必ずしも行う必要がなくなり、工程の簡素化が可能となる。
[第2実施形態]
第2実施形態の水和促進方法は、破砕工程2及び蒸気エージング工程3は第1実施形態と同じであるが、水付与工程4が第1実施形態と異なっている。
As a result, by promoting slag hydration reaction (inhibition of expansion), it becomes possible to promote the use of slag as a material and to effectively use the by-product.
Moreover, if the hydration promotion method of the first embodiment described above is performed, the hydration of the steelmaking slag subjected to the steam aging process 3 is sufficiently promoted, and therefore, it is one of the methods for promoting the hydration of steelmaking slag. The atmospheric aging process 5 shown in FIG. 1 may be performed or may not be performed. That is, in the hydration promotion method of the first embodiment, it is not always necessary to perform the air aging process 5, and the process can be simplified.
[Second Embodiment]
In the hydration promotion method of the second embodiment, the crushing step 2 and the steam aging step 3 are the same as those in the first embodiment, but the water application step 4 is different from the first embodiment.

つまり、第2実施形態の水付与工程4は、「集積状態とされた製鋼スラグに対して、水を付与した後で製鋼スラグを混練する」ものとなっている。
具体的には、第2実施形態の水付与工程4は、エージングピットやスラグ置場などに積み付けられた製鋼スラグに水を散布し、次に水を付与した製鋼スラグをショベルなどの重機を用いて攪拌・混練するものとなっている。
That is, the water application step 4 of the second embodiment is “kneading the steelmaking slag after applying water to the steelmaking slag in an accumulated state”.
Specifically, in the water application step 4 of the second embodiment, water is sprayed on the steelmaking slag stacked in an aging pit, a slag yard, etc., and then the steelmaking slag to which the water is applied is used using a heavy machine such as an excavator. Stirring and kneading.

なお、重機で製鋼スラグを攪拌・混練するのに代えて、パグミルのような混練機を用いて水を付与した製鋼スラグを混練しても良い。
このようにすれば、付与した水を製鋼スラグとともに強制的に混練することができ、付与した水を製鋼スラグの山の全体に均一に行き渡らせることが可能となり、製鋼スラグ全体に水を含ませることが可能となる。その結果、第1実施形態と同様にエージング効果にバラつきが発生し難くなり、スラグ間の通気性も改善され、蒸気流量を削減可能としかつ全体的に膨張率の低いスラグを生産することができるようになる。
Instead of stirring and kneading steelmaking slag with a heavy machine, steelmaking slag to which water has been added may be kneaded using a kneader such as a pug mill.
In this way, the added water can be forcibly kneaded together with the steelmaking slag, and the applied water can be evenly distributed throughout the steelmaking slag pile, and water is included in the entire steelmaking slag. It becomes possible. As a result, the aging effect does not easily vary as in the first embodiment, the air permeability between the slags is improved, the steam flow rate can be reduced, and a slag having a low expansion coefficient as a whole can be produced. It becomes like this.

なお、第2実施形態における水付与工程4以外の工程の構成、並びに作用効果については、第1実施形態と変わることがない。それゆえ、これらについての説明は省略する。   In addition, about the structure of the process other than the water provision process 4 in 2nd Embodiment, and an effect, it does not change from 1st Embodiment. Therefore, the description about these is abbreviate | omitted.

次に、実施例及び比較例を用いて、本発明の水和促進方法の作用効果をさらに詳しく説明する。
実施例及び比較例は、破砕機により0〜40mmの粒度に調整された製鋼スラグ(転炉スラグ)に対して、水の付与方法を変えると共に付与される水の量も変えつつ水付与工程4を行い、その後、それぞれの条件で水付与工程4が行われた製鋼スラグを同一のエージング条件で蒸気エージング処理したものである。
Next, the effects of the hydration promoting method of the present invention will be described in more detail using Examples and Comparative Examples.
In Examples and Comparative Examples, the water application process 4 is performed while changing the water application method and the amount of water applied to the steelmaking slag (converter slag) adjusted to a particle size of 0 to 40 mm by a crusher. After that, the steel slag subjected to the water application step 4 under each condition is subjected to steam aging treatment under the same aging conditions.

具体的には、実施例1〜実施例8が上述した第1実施形態に対応する条件で水付与工程4を行ったもの、また実施例9、10が第2実施形態に対応する条件で水付与工程4を行ったものである。
なお、比較例1〜比較例3は、破砕後の製鋼スラグを積み上げて積み山にした後、積み山の上から直接水をかけるというものであり、表1において「山積み後の山に直接水を散布」で示されるものとなっている。
Specifically, Example 1 to Example 8 performed the water application step 4 under the conditions corresponding to the above-described first embodiment, and Examples 9 and 10 were water under the conditions corresponding to the second embodiment. Application step 4 is performed.
In Comparative Examples 1 to 3, the steelmaking slag after crushing is piled up to form a pile, and then water is applied directly from the top of the pile. It is what is indicated by.

また、第1実施形態に対応する水付与工程4は、破砕後の製鋼スラグを破砕機から仮置き場所までコンベアベルトで搬送する際に、コンベアベルト上を搬送される製鋼スラグに対して上方から水を散布したものである。この第1実施形態に対応する水付与工程4は、表1において「破砕後から山積みまでの間で水を付与」として示されるものとなっている。   Moreover, the water application process 4 corresponding to 1st Embodiment is the above from the upper part with respect to the steelmaking slag conveyed on a conveyor belt, when conveying the steelmaking slag after crushing from a crusher to a temporary placement place with a conveyor belt. It is a spray of water. The water application step 4 corresponding to the first embodiment is shown in Table 1 as “applying water between crushing and stacking”.

さらに、第2実施形態に対応する水付与工程4は、エージングピットやスラグ置場に山積みされた製鋼スラグに対してまず水を散布し、次に製鋼スラグを重機で混練したものであり、表1において「水を付与した後で製鋼スラグを混練」で示されるものとなっている。
なお、それぞれの条件で付与される水の量は、表1の「添加水分量」に記載されるようなものとなっている。つまり、水付与前の製鋼スラグに対して重量比で0.5wt%〜10wt%の割合となる水分を、製鋼スラグに水付与工程4で与えている。
Furthermore, the water provision process 4 corresponding to 2nd Embodiment sprays water first with respect to the steelmaking slag piled up in the aging pit or the slag storage place, and then knead | mixes steelmaking slag with a heavy machine, Table 1 In “Kneading steelmaking slag after adding water”.
In addition, the amount of water given under each condition is as described in “Amount of added water” in Table 1. That is, the water supply process 4 gives the water | moisture content which becomes the ratio of 0.5 wt%-10 wt% by weight ratio with respect to the steelmaking slag before water provision.

また、製鋼スラグに水分がどの程度含有されているかは、製鋼スラグの積み山に位置する複数の部位から製鋼スラグのサンプルを採集し、複数の部位から採集された製鋼スラグのサンプルに対して、JIS A 1203「土の含水比試験に準拠した方法」に規定される水分量の計測を行った。具体的には、製鋼スラグの積み山に対して、幅方向、高さ方向、奥行き方向に積み山を3等分し、等分することで得られた27箇の部位に対して水分量(含水率)の計測を行った。そして、27箇所の計測結果の中で、最も水分量が高かったものを「最大含水率」、最も水分量が低くかったものを「最小含水率」、27箇所の水分量の平均値を「平均含水率」として表1に示した。   In addition, how much moisture is contained in the steelmaking slag is to collect a steelmaking slag sample from a plurality of parts located in the pile of steelmaking slag, and to a steelmaking slag sample collected from a plurality of parts, The moisture content specified in JIS A 1203 “Method based on soil moisture content test” was measured. Specifically, with respect to the piles of steelmaking slag, the amount of moisture (27 parts) obtained by dividing the piles into three equal parts in the width direction, the height direction, and the depth direction and equally dividing the piles ( The water content was measured. Among the measurement results at 27 locations, the highest moisture content is the one with the highest moisture content, the “minimum moisture content” is the one with the lowest moisture content, and the average value of the moisture content at the 27 locations is “ It was shown in Table 1 as “average moisture content”.

また、含水率の計測については、上述したJISのように乾燥前後の重量で計測するのではなく、近赤外線式の水分計を用いて実際に計測して評価しても良い。
このようにして水の付与条件や付与量を変えた製鋼スラグを、表1の「処理条件」に示すようなエージング条件で蒸気エージング処理した。なお、実施例及び比較例の製鋼スラグの蒸気エージングは、サイズの異なるピット(製鋼スラグの処理量が異なるエージング条件)を用いて行った。
In addition, the moisture content may be measured and evaluated by using a near-infrared moisture meter instead of the weight before and after drying as in JIS described above.
The steelmaking slag having different water application conditions and application amounts was steam-aged under the aging conditions shown in Table 1 “Processing conditions”. In addition, the steam aging of the steelmaking slag of an Example and a comparative example was performed using the pit (aging conditions from which the processing amount of steelmaking slag differs) from which size differs.

すなわち、製鋼スラグの処理量が0.06tの蒸気エージング処理方法については、上述した実機のエージング処理条件に制御された内径400mm、長さ720mmの円筒容器に60kgの製鋼スラグのサンプルを収容して行ったものである。具体的には、処理温度が75℃〜95℃、処理時間が24hr〜96hrで製鋼スラグを蒸気エージングした。   That is, for a steam aging treatment method with a steelmaking slag throughput of 0.06 t, a sample of 60 kg of steelmaking slag is accommodated in a cylindrical container having an inner diameter of 400 mm and a length of 720 mm controlled by the above-described actual machine aging treatment conditions. It is what I did. Specifically, the steelmaking slag was steam-aged at a treatment temperature of 75 to 95 ° C. and a treatment time of 24 to 96 hours.

また、処理中の温度はシースK熱電対を用いて測定し、収容したスラグの最上部から深さ方向に50mm装入した位置を測定し、処理温度のバラツキが±1.0℃以下となるように処理
また、製鋼スラグの処理量が1000tの蒸気エージング処理方法については、長さ23.5m、幅8.4m、高さ3.3mの長方形のピットに1000tの製鋼スラグを装入し、製鋼スラグが山積みとなるピットの底部に蒸気配管を並行に複数並べて、この蒸気配管に一定間隔毎に蒸気の吹き出し口を設けたもので行ったものである。具体的には処理温度が100℃、処理時間48hrで製鋼スラグを蒸気エージングした。
Further, the temperature during the treatment is measured using a sheath K thermocouple, and the position where 50 mm is inserted in the depth direction from the top of the accommodated slag is measured, and the variation in the treatment temperature becomes ± 1.0 ° C. or less. Moreover, about the steam aging processing method with a throughput of 1000 t of steelmaking slag, 1000 t of steelmaking slag is charged into a rectangular pit having a length of 23.5 m, a width of 8.4 m, and a height of 3.3 m, A plurality of steam pipes are arranged in parallel at the bottom of a pit where steelmaking slag is piled up, and the steam pipes are provided with steam outlets at regular intervals. Specifically, the steelmaking slag was steam-aged at a treatment temperature of 100 ° C. and a treatment time of 48 hours.

また、処理中の温度は熱電対を用いて測定し、収容したスラグの最上部から深さ方向に250mm装入した位置を測定し、処理温度のバラツキが±1.0℃以下となるように処理した。なお、0.06tおよび1000tの蒸気エージング処理後の製鋼スラグに対しては、JIS A 5015:2013「道路用鉄鋼スラグ 付属書2 鉄鋼スラグの水浸膨張試験方法」に規定される膨張率(水浸膨張比)の計測を行った。すなわち、80℃の水に製鋼スラグを水浸させ、膨張が飽和するまで水浸を継続して行った。そして、水浸膨張後に式(2)で示される膨張率XをN=3で計測した。   In addition, the temperature during the treatment is measured using a thermocouple, the position where 250 mm is inserted in the depth direction from the top of the accommodated slag is measured, and the variation in the treatment temperature is ± 1.0 ° C. or less. Processed. For steelmaking slag after steam aging treatment of 0.06t and 1000t, the expansion rate (water) specified in JIS A 5015: 2013 “Steel slag for roads, Appendix 2 Method of water immersion expansion test for steel slag” (Expansion ratio) was measured. That is, steelmaking slag was immersed in water at 80 ° C., and the immersion was continued until the expansion was saturated. And the expansion coefficient X shown by Formula (2) after water immersion expansion was measured by N = 3.

計測された3件の膨張率のうち、膨張率が最大のものを「最大膨張率」、膨張率が最小のものを「最小膨張率」とした。「最大膨張率」及び「最小膨張率」の結果を、表1に示す。   Of the three measured expansion rates, the one with the highest expansion rate was designated as “maximum expansion rate”, and the one with the smallest expansion rate was designated as “minimum expansion rate”. The results of “maximum expansion rate” and “minimum expansion rate” are shown in Table 1.

表1の「比較例1」〜「比較例3」を見ると、「山積み後の山に直接水を散布」した「比較例1」〜「比較例3」では、平均含水率は増加しているものの含水率にバラツキがあり、「最大膨張率」が4.0%〜4.3%となっており、JIS A 2015:2013に規定される膨張率の合格基準である1.5%を超えたものとなっているに対して、「最小膨張率」が0.4%〜1%となっており、「最大膨張率」と「最小膨張率」との値に大きな違いがある。このことから、「山積み後の山に直接水を散布」すると、蒸気エージングを行っても水和促進(膨張抑制)の効果にムラがあり均一でないことが分かる。   Looking at “Comparative Example 1” to “Comparative Example 3” in Table 1, in “Comparative Example 1” to “Comparative Example 3” in which “water is sprayed directly on the pile after stacking”, the average moisture content increases. However, the moisture content varies, and the “maximum expansion rate” is 4.0% to 4.3%, which is 1.5% which is the acceptance criterion for the expansion rate specified in JIS A 2015: 2013. On the other hand, the “minimum expansion rate” is 0.4% to 1%, and there is a large difference between the “maximum expansion rate” and the “minimum expansion rate”. From this, it can be seen that when “spray water directly on the pile after piled up”, the effect of promoting hydration (inhibition of expansion) is uneven and uneven even when steam aging is performed.

また、上述した「比較例1」〜「比較例3」では、「最大膨張率」が4.0%〜4.3%であるのに対して、「最小膨張率」が0.4%〜1%となっており、「最大膨張率」と「最小膨張率」との値に大きな違いがある。このことから、「山積み後の山に直接水を散布」にすると、製鋼スラグに対する蒸気エージングによる水和促進(膨張抑制)の効果が部分毎での大きなバラツキが生じていると判断される。   In the above-mentioned “Comparative Example 1” to “Comparative Example 3”, the “maximum expansion coefficient” is 4.0% to 4.3%, whereas the “minimum expansion coefficient” is 0.4% to It is 1%, and there is a large difference between the values of “maximum expansion coefficient” and “minimum expansion coefficient”. From this, it is determined that when “spray water directly on the pile after piled up”, the effect of hydration promotion (expansion suppression) by steam aging on the steelmaking slag varies greatly from part to part.

ところが、水の付与条件が「破砕後から山積みまでの間で水を付与」である「実施例1」〜「実施例8」、並びに水の付与条件が「水を付与した後で製鋼スラグを混練」である「実施例9」、「実施例10」では、水分のバラツキが小さく、水分が増加していることから水和促進(膨張抑制)の効果が均一であるため、「最大膨張率」が0.5%〜1.4%となっており、膨張率の合格基準である1.5%を下回るものとなっている。このような「比較例に比して実施例の最大膨張率が低くなる」という傾向は、図2において比較例を示す白塗りの丸の水準よりも、実施例を示す黒塗りの菱形、三角、四角の水準が低くなる点からも明らかに判断される。   However, “Example 1” to “Example 8” in which the water application condition is “applying water between crushing and stacking”, and the water application condition is “after steel is added to the steelmaking slag. In “Example 9” and “Example 10” which are “kneading”, since the variation in moisture is small and the moisture is increased, the effect of promoting hydration (expansion suppression) is uniform. ”Is 0.5% to 1.4%, which is less than 1.5% which is the acceptance criterion for the expansion coefficient. Such a tendency that “the maximum expansion coefficient of the example is lower than that of the comparative example” is more than the level of the white circle of the comparative example shown in FIG. It is clearly judged from the point that the level of the square is lowered.

このことから、水の付与条件を「破砕後から山積みまでの間で水を付与」または「水を付与した後で製鋼スラグを混練」にすると、蒸気エージングの前の水付与工程4で製鋼スラグに均一に水が付与され、水付与工程4に続く蒸気エージング工程3で水和膨張が十分に行われていることがわかる。
また、「実施例1」〜「実施例10」では、「最大膨張率」と「最小膨張率」との差が、多くても0.2%であり、「最大膨張率」と「最小膨張率」との差は殆どない。この傾向は、図2と図3との双方において、実施例を示す黒塗りの菱形、三角、四角の水準がほぼ同じ値を取る点からも明らかに判断される。この実施例の水準に対して、比較例を示す白塗りの丸の水準は、図2と図3とで膨張率の値が大きく異なっている。
Therefore, when the water application condition is “apply water between crushing and stacking” or “kneading the steelmaking slag after applying water”, the steelmaking slag in the water application step 4 before steam aging It can be seen that water is uniformly applied to the water, and the hydration expansion is sufficiently performed in the steam aging process 3 subsequent to the water application process 4.
In “Example 1” to “Example 10”, the difference between the “maximum expansion rate” and the “minimum expansion rate” is at most 0.2%. There is almost no difference from “rate”. This tendency is clearly judged from the point that the levels of the black diamonds, triangles, and squares in the examples take almost the same values in both FIG. 2 and FIG. Compared to the level of this example, the level of the white circle in the comparative example is greatly different between FIG. 2 and FIG.

このことから、本発明の水付与工程4を行えば、製鋼スラグに対する蒸気エージングによる水和促進(膨張抑制)の効果が均一になっていると判断される。
以上のことから、本発明の水付与工程4を行えば、製鋼スラグを効率的に且つ確実に水和促進させて、路盤材などの用途に適したスラグを得ることができると判断される。
一方、上述した「実施例1」〜「実施例10」では、蒸気エージングの際の「蒸気量(蒸気流量)」はいずれも1.0(t/ht-slag)であったが、スラグの膨張率に及ぼす蒸気エージング条件の影響を調査するため、「蒸気量」を2.5(t/h.t-slag)〜9.0(t/ht-slag)の範囲で変化させると共に、散水後のスラグの水分量、言い換えればスラグの「平均含水率」を0.5wt%〜10.5wt%の範囲で変化させて、最大膨張率や最小膨張率がどのように変化するかを評価した。
From this, if the water provision process 4 of this invention is performed, it will be judged that the effect of the hydration promotion (expansion suppression) by the steam aging with respect to steelmaking slag is equalized.
From the above, it is judged that if the water application step 4 of the present invention is performed, the slag suitable for applications such as roadbed materials can be obtained by efficiently and reliably promoting hydration of the steelmaking slag.
On the other hand, in “Example 1” to “Example 10” described above, the “steam amount (steam flow rate)” during steam aging was 1.0 (t / ht-slag). In order to investigate the effect of steam aging conditions on the expansion rate, the “steam volume” was changed in the range of 2.5 (t / ht-slag) to 9.0 (t / ht-slag), and after sprinkling The slag water content, in other words, the “average moisture content” of the slag was changed in the range of 0.5 wt% to 10.5 wt% to evaluate how the maximum expansion coefficient and the minimum expansion coefficient changed.

図4に示すように、スラグの「平均含水率」を(X)、蒸気エージング処理時の蒸気流量を(Y)とした場合に、パラメータ「60×((0.7×X)+(Y))」と、最大膨張率との関係を求めると、パラメータが150以上の範囲になると最大膨張率1.5%以下となることが分かった。加えて、650以上の範囲では膨張率の値が一定となる、即ち、650以上は過剰な処理条件であることを見出した。従って、パラメータが150〜650の範囲になる場合に、効率良く最大膨張率を1.5%以下に抑制できることが分かった。   As shown in FIG. 4, when the “average moisture content” of slag is (X) and the steam flow rate during steam aging treatment is (Y), the parameter “60 × ((0.7 × X) + (Y )) ”And the maximum expansion coefficient, it was found that when the parameter is in the range of 150 or more, the maximum expansion coefficient is 1.5% or less. In addition, it has been found that the value of the expansion coefficient is constant in the range of 650 or more, that is, 650 or more is an excessive processing condition. Therefore, it has been found that the maximum expansion rate can be efficiently suppressed to 1.5% or less when the parameter is in the range of 150 to 650.

このことから、上述した式(3)及び式(4)を満足するように、スラグの「平均含水率」と蒸気エージング処理時の蒸気流量(Y)を制御すれば、効率良く、スラグの膨張率を最大膨張率が1.5%以下となるように低下させることができることがわかる。
これは、スラグの蒸気エージング処理を実施するに当たり、蒸気エージング処理前にスラグに水を均一に付与して均一にスラグの水和を促進させると、スラグの膨張率が低下し、更には堆積したスラグ間の通気性が改善するため、スラグ間における蒸気の通気性が良好となり、スラグに対して均一に蒸気が接触してスラグの膨張率を大きく低減できたものと考えられる。
Therefore, if the “average moisture content” of the slag and the steam flow rate (Y) during the steam aging treatment are controlled so as to satisfy the expressions (3) and (4) described above, the expansion of the slag can be efficiently performed. It can be seen that the rate can be reduced such that the maximum expansion rate is 1.5% or less.
This is because, when performing steam aging treatment of slag, when water is uniformly applied to the slag before the steam aging treatment to promote hydration of the slag uniformly, the expansion rate of the slag is lowered and further accumulated. Since the air permeability between the slags is improved, the air permeability of the steam between the slags is improved, and it is considered that the steam contacts the slag uniformly and the expansion rate of the slag can be greatly reduced.

また、このような蒸気エージング処理により、スラグの膨張特性が安定し、製鋼スラグをより一層有効に利用することが可能となる。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
Moreover, by such steam aging treatment, the expansion characteristics of the slag are stabilized, and the steelmaking slag can be used more effectively.
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. In particular, in the embodiment disclosed this time, matters that are not explicitly disclosed, for example, operating conditions and operating conditions, various parameters, dimensions, weights, volumes, and the like of a component deviate from a range that a person skilled in the art normally performs. Instead, values that can be easily assumed by those skilled in the art are employed.

1 スラグ排さい工程
2 破砕工程
3 蒸気エージング工程
4 水付与工程
5 大気エージング工程
1 Slag draining process 2 Crushing process 3 Steam aging process 4 Water application process 5 Atmospheric aging process

Claims (5)

製鋼スラグを破砕する破砕工程と、
前記破砕工程で破砕した製鋼スラグに水を散布して、当該製鋼スラグに均一に水を付与する水付与工程と、
前記水付与工程で水が付与された製鋼スラグを蒸気エージングする蒸気エージング工程と、
を有することを特徴とする製鋼スラグの水和促進方法。
Crushing process for crushing steelmaking slag;
A water application step of spraying water on the steelmaking slag crushed in the crushing step, and uniformly applying water to the steelmaking slag;
A steam aging process for steam aging the steelmaking slag to which water has been applied in the water application process;
A method for promoting the hydration of steelmaking slag, characterized by comprising:
前記水付与工程は、集積状態とされた製鋼スラグに対して、水を付与した後で前記製鋼スラグを混練することを特徴とする請求項1に記載の製鋼スラグの水和促進方法。   2. The method for promoting hydration of steelmaking slag according to claim 1, wherein in the water application step, the steelmaking slag is kneaded after adding water to the steelmaking slag in an accumulated state. 前記水付与工程は、非集積状態とされた製鋼スラグに対して、水を付与することを特徴とする請求項1に記載の製鋼スラグの水和促進方法。   The method for promoting hydration of steelmaking slag according to claim 1, wherein in the water application step, water is applied to the steelmaking slag in a non-accumulated state. 前記蒸気エージング工程を行うにあたって、
前記水付与工程で水を付与した後の製鋼スラグの水分量が、式(1)の関係を満足するように、前記水付与工程でスラグに付与される水分の重量Lを決定することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の製鋼スラグの水和促進方法。
In performing the steam aging process,
The weight L of water to be applied to the slag in the water application step is determined so that the water content of the steelmaking slag after the application of water in the water application step satisfies the relationship of formula (1). The method for promoting hydration of steelmaking slag according to any one of claims 1 to 3.
前記蒸気エージング工程を行うにあたって、
前記水付与工程で水を付与した後の製鋼スラグの水分量(X)と蒸気エージング処理時の蒸気流量(Y)との関係が以下の式(3)と式(4)の関係を満足するように、均一散水後スラグの水分量(X)と蒸気流量(Y)を制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の製鋼スラグの水和促進方法。
In performing the steam aging process,
The relationship between the water content (X) of the steelmaking slag after water is applied in the water application step and the steam flow rate (Y) during the steam aging treatment satisfies the relationship of the following equations (3) and (4). Thus, the water content (X) and steam flow rate (Y) of slag after uniform watering are controlled, The hydration promotion method of the steelmaking slag in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113831042A (en) * 2021-09-30 2021-12-24 新疆农业大学 Multipurpose steel slag ageing treatment method

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